Pelycosaurier (bedeutet "Beckeneidechsen") waren die frühesten Synapsidien. Sie waren keine Dinosaurier oder Reptilien. Sie sind eine informelle Gruppe, d.h. alle Synapsidien mit Ausnahme der Therapsidien und ihrer Nachkommen.
Diese Tetrapoden tauchten während des Pennsylvania auf und starben am Ende des Perm aus. Sie waren etwa 40 Millionen Jahre lang die vorherrschenden Landtiere und wurden durch das P/Tr-Aussterbeereignis fast ausgelöscht. Einige wenige überlebten bis in die untere Trias, um die Therapsids zu bilden, eine Gruppe, die zu den Säugetieren führte. Da der Begriff ihre Nachkommen nicht einschließt, wird er heute nicht mehr oft verwendet.